CN117561171A - 用于低滚动阻力轮胎的Fortrex添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种与用于轮胎胎面的基础组合物结合以实现低滚动阻力的胎面添加剂组合物，包括弹性体组分、第一添加剂组分和第二添加剂组分。所述弹性体组分包括第一硅烷接枝聚烯烃弹性体。第一添加剂组分包括聚合物载体、增强填料、硅烷封端的液体聚丁二烯和一种或多种加工活化剂。第二添加剂组分包括丁二烯橡胶、烃类树脂、硫和一种或多种促进剂。有利地，与由不含胎面添加剂组合物的基础胎面组合物形成的胎面相比，所述胎面添加剂组合物在与所述基础胎面组合物组合时能够降低滚动阻力并且提高燃料经济性。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年6月8日提交的美国临时申请序列号63/208,349的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
在至少一个方面，提供了用于制造轮胎胎面的组合物和添加剂。
背景技术
目前最先进的轮胎胎面胶可以提供良好的耐磨性和低滚动阻力，但是，提高燃油经济性和减少排放的指导方针仍然非常具有挑战性。现有的轮胎胎面通常由丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶和其他聚合物如天然橡胶的硫固化共混物来制成。这些聚合物与其他添加剂一起可以提供良好的操控性和耐磨性以及低滚动阻力。然而，对更高胎面耐磨性和更高燃油经济性的需求持续增长。此外，新型电动汽车要求更高的每次充电里程、更高的耐磨性和更短的停车距离。
因此，需要一种允许较低的滚动阻力和改进的燃料经济性的胎面组合物。
发明内容
在至少一个方面，提供了一种与用于轮胎胎面或坦克履带板的基础组合物组合以实现低滚动阻力的胎面添加剂组合物。所述胎面添加剂组合物包括弹性体组分、第一添加剂组分和第二添加剂组分。所述弹性体组分包括第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体和/或硅烷接枝的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯弹性体。增强组分包括聚合物载体、增强填料、硅烷封端的液体聚丁二烯和一种或多种加工活化剂。第二添加剂组分包括丁二烯橡胶、烃树脂、硫以及一种或多种促进剂。有利地，与由不含胎面添加剂组合物的轮胎胎面基础组合物形成的胎面相比，胎面添加剂组合物在与所述轮胎胎面基础组合物组合时可以降低滚动阻力、改善燃料经济性并改善耐磨性以延长轮胎寿命。
另一方面，用于形成轮胎胎面或坦克履带垫的轮胎胎面组合物包括本文所述的胎面添加剂组合物和用于轮胎胎面的基础组合物。
在另一方面，通过将轮胎胎面组合物形成轮胎胎面，然后固化该胎面组合物来制造轮胎胎面。用于形成轮胎胎面的轮胎胎面组合物包含本文所述的胎面添加剂组合物和用于轮胎胎面的基础组合物。
以上概述内容仅是说明性的并且不旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和下面的详细描述，另外的方面、实施方式和特征将变得显而易见。
附图说明
为了进一步理解本发明的本质、目的和优点，应当结合附图阅读以下详细描述，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是具有由改善滚动阻力的胎面添加剂组合物制成的胎面花纹块的充气轮胎的示意图。
图2A是显示弹性测试结果的条形图。
图2B是显示Goodrich热积累实验结果的条形图。
图3是显示在100℃下老化72小时后老化结果的条形图。
图4是总结了实施例1-4与基础组合物1之间的比较的蜘蛛网图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明目前优选的组合物、实施方式和方法，其构成发明人目前已知的实施本发明的最佳方式。附图不一定按比例绘制。然而，应当理解的是，所公开的实施方式仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种和替代形式来实施。因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为本发明的任何方面的代表性基础和/或作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。
除实施例中或另外明确指出的情况外，本说明书中指示反应和/或使用的材料或条件的量的所有数值量应理解为在描述本发明的最宽范围时由词语“约”修饰。在规定的数值限制范围内实施通常是优选的。另外，除非明确相反地说明：所有R基团(例如Ri，其中i是整数)包括氢、烷基、低级烷基、C1-6烷基、C6-10芳基、C6-10杂芳基、烷基芳基(例如，C1-8烷基C6-10芳基)、-NO2、-NH2、-N(R’R”)、-N(R’R”R’”)+L-、Cl、F、Br、-CF3、-CCl3、-CN、-SO3H、-PO3H2、-COOH、-CO2R’、-COR’、-CHO、-OH、-OR’、-O-M+、-SO3 -M+、-PO3 -M+、-COO-M+、-CF2H、-CF2R'、-CFH2和-CFR’R”，其中R’、R”和R”’是C1-10烷基或C6-18芳基，M+是金属离子，并且L-是带负电的抗衡离子；相邻碳原子上的R基团可以组合为-OCH2O-；单个字母(例如，“n”或“o”)为1、2、3、4或5；在本文公开的化合物中，CH键可以被烷基、低级烷基、C1-6烷基、C6-10芳基、C6-10杂芳基、-NO2、-NH2、-N(R’R”)、-N(R’R”R’”)+L-、Cl、F、Br、-CF3、-CCl3、-CN、-SO3H、-PO3H2、-COOH、-CO2R’、-COR’、-CHO、-OH、-OR'、-O-M+、-SO3 -M+、-PO3 -M+、-COO-M+、-CF2H、-CF2R'、-CFH2和-CFR’R”，其中R’、R”和R”’是C1-10烷基或C6-18芳基，M+是金属离子，并且L-是带负电的抗衡离子；相邻碳原子上的H原子可以被取代为-OCH2O-；当给定的化学结构包括化学部分(例如，芳基、烷基等)上的取代基时，该取代基被归因于包含给定结构的更一般的化学结构；百分比、“份数”和比率值均按重量计；术语“聚合物”包括“低聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”等；除非另有说明，任何聚合物所提供的分子量均指重均分子量；对与本发明相关的给定目的合适或优选的一组或一类材料的描述意味着该组或该类的任何两种或多种成员的混合物是同等的适合或优选；用化学术语对成分的描述是指添加到说明书中指定的任何组合时的成分，并不一定排除混合后混合物成分之间的化学相互作用；首字母缩略词或其他缩写词的第一个定义适用于本文中相同缩写词的所有后续使用，并且经过必要的修改后适用于最初定义的缩写词的正常语法变体；并且，除非明确相反地说明，否则特性的测量是通过与之前或之后针对相同特性引用的相同技术来确定的。
还必须指出的是，如说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指示物，除非上下文明确地另有说明。例如，对单数组件的引用旨在包括多个组件。
如本文所使用的，术语“约”意味着所讨论的量或值可以是指定的特定值或其附近的某个其他值。一般而言，表示某个值的术语“约”旨在表示该值的+/-5％内的范围。作为一个示例，短语“约100”表示100+/-5的范围，即95至105的范围。通常，当使用术语“约”时，可以预期，可以在指示值的+/-5％的范围内获得根据本发明的类似结果或效果。
如本文所使用的，术语“和/或”意指可以存在所述组的所有元素或仅一个元素。例如。“A和/或B”意指“仅A，或仅B，或A和B两者”。在“只有A”的情况下，该术语还涵盖了B不存在的可能性，即“只有A，但没有B”。
还应当理解的是，本发明不限于下面描述的具体实施方式和方法，因为具体组件和/或条件当然可以变化。此外，本文中使用的术语仅用于描述本发明的特定实施方式的目的，并不旨在以任何方式进行限制。
术语“包含”与“包括”、“具有”、“包含”、“含有”、或者“特征在于”同义。这些术语是包容性的和开放式的，且不排除额外的、未叙述的元素或方法步骤。
短语“由......组成”排除权利要求中未指定的任何元件、步骤或成分。当该短语出现在权利要求正文的条款中，而不是紧跟在前言之后时，它仅限制该条款中阐述的要素；整个权利要求不排除其他要素。
短语“基本上由......组成”将权利要求的范围限制为指定的材料或步骤，加上那些不会实质上影响所要求保护的主题的基本和新颖特征的材料或步骤。
短语“包含....(composed of)”的意思是“包括”或“由......组成”。通常，该短语用于表示物体是由某材料形成的。
关于术语“包括”、“由......组成”和“基本上由......组成”，当本文使用这三个术语之一时，当前公开和要求保护的主题可以包括使用其他两个术语中的任一个。
术语“一个或多个”意指“至少一个”，并且术语“至少一个”意指“一个或多个”。术语“一个或多个”和“至少一个”包括“多个”和“多个”作为子集。在一种改进方式中，“一个或多个”包括“两个或多个”。
术语“基本上”、“一般”或“大约”可以在本文中用于描述所公开的或要求保护的实施例。术语“基本上”可以修改本公开中公开或要求保护的值或相对特性。在这种情况下，“基本上”可以表示其修改的值或相对特性在该值或相对特性的±0％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％或10％之内。
还应当理解的是，整数范围明确地包括所有中间的整数。例如，整数范围1-10明确地包括1、2、3、4、5、6、7、8、9和10。类似地，范围1至100包括1、2、3、4……97、98、99、100。类似地，当需要任何范围时，可以将上限和下限之间的差除以10的增量作为中间数字作为替代上限或下限。例如，如果范围是1.1至2.1，以下数字1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9和2.0可选择作为下限或上限。
当提及数字量时，在改进方式中，术语“小于”包括不包含的下限，即“小于”之后指示的数字的5％。例如，“小于20”在细化改进方式中包括不包含的下限1。因此，“小于20”的这种细化改进方式包括1和20之间的范围。在另一细化改进方式中，术语“小于”包括不包含的下限，即，按照优先级递增的顺序，“小于”之后指示的数字的20％、10％、5％或1％。
在本文阐述的实施例中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、pH、流速等)可通过四舍五入或截断至实施例中提供的值的两位有效数字的值的正负50％来实施。在细化改进中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、pH、流速等)可以以实施例中所提供的值的正负30％四舍五入或截断至两位有效数字来实施。在另一个细化改进中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、pH、流速等)可以以实施例中所提供的值的正负10％四舍五入或截断至两位有效数字来实施。
对于以具有多个字母和数字下标(例如CH2O)的经验化学式表示的所有化合物，下标的值可以是四舍五入或截断至两位有效数字所示值的正负50％。例如，如果表示CH2O，则式C(0.8-1.2)H(1.6-2.4)O(0.8-1.2)。在改进的实施方式中，下标的值可以是四舍五入或截断至两位有效数字所指示的值的正负30％。在又一改进实施方式中，下标的值可以是四舍五入或截断至两位有效数字所指示的值的正负20％。
在本申请全文中，当引用出版物时，这些出版物的公开内容通过引用整体并入本申请中，以更全面地描述本发明所属领域的现有技术。
缩写：
“SSBR”是指溶液苯乙烯-丁二烯橡胶。
“phr”是指每100重量份橡胶的份数。
图1提供了具有胎面部分的充气轮胎的示意图，该胎面部分由具有改善的滚动阻力的丝线组合物形成。充气轮胎10包括设置在底胎面14上的胎面花纹块12，底胎面14设置在胎体16上。冠带20和带束层22插置在底胎面14和胎体16之间。还示出了邻接胎面花纹块12的侧壁22。本文提出的添加剂和组合物用于形成胎面部分14。
胎面花纹块12包括由胎面橡胶限定并插置在花纹块26之间的胎面24。胎面花纹块12还可以包括肋28，其是围绕轮胎的圆周对齐的胎面特征的图案。胎面花纹块12还包括肩部部分30和32，肩部部分30和32具有由其中的胎面橡胶限定的凹坑34和沟槽36。
一方面，提供了一种与用于轮胎胎面或坦克履带垫的基础组合物组合以实现低滚动阻力的胎面添加剂组合物。轮胎胎面的典型基础(标准)组合物包括合成橡胶、天然橡胶、硫和各种填料。合成橡胶的实例包括聚丁二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶。在改进的实施方式中，所述基础组合物是轮胎制造商通常用于制造胎面的胎面组合物。本文提出的胎面添加剂组合物包括弹性体组分、第一添加剂组分和第二添加剂组分。所述弹性体组分提供了用胎面添加剂组合物实现的滚动阻力的改进。第一添加剂组分为弹性体组分提供机械强度和可加工性。第二添加剂组分提供交联和固化弹性体添加剂组合物所需要的组分。有利地，与由不含胎面添加剂组合物的轮胎胎面基础组合物形成的胎面相比，所述胎面添加剂组合物在与所述轮胎胎面基础组合物组合时可以降低滚动阻力、改善燃料经济性并且改善耐磨性以延长轮胎寿命。
在一种变型实施方式中，用于轮胎胎面的完整基础组合物(“基础(标准)胎面组合物”)包括约30～63重量％的基础(标准)胎面组合物和约70～37重量％的胎面添加剂组合物。特别是完整的胎面组合物包含约35～55重量％的基础胎面组合物和约45～30重量％的弹性体组分、15～5重量％的第一添加剂组分和10～2重量％的第二添加剂组分。
在一种变型实施方式中，弹性体组分包括第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体和/或硅烷接枝的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯弹性体(例如，硅烷接枝的氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯弹性体)。第一硅烷接枝的聚烯烃由包括第一聚烯烃和硅烷交联剂的弹性体组分反应共混物形成。在一些变型实施方式中，弹性体组分反应共混物在反应性挤出反应器中反应以形成弹性体组分。在一种改进实施方式中，弹性体组分在挤出后被造粒。在一种改进实施方式中，弹性体组分反应共混物进一步包含第一过氧化物引发剂。在特别有用的制剂中，第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体是烯烃嵌段共聚物。在一种改进实施方式中，烯烃嵌段共聚物的密度小于约0.9g/cm3。通常，密度大于约0.8g/cm3。在一种改进实施方式中，烯烃嵌段共聚物具有小于约5的第一熔体指数。通常，弹性体组分反应共混物的硅烷交联剂具有下式：
其中R1、R2和R3各自独立地是H或C1-8烷基。在进一步的改进实施方式中，R1、R2和R3各自是甲基、乙基、丙基或丁基。在另一改进实施方式中，弹性体组分反应共混物包括至少一种另外的硅烷接枝的聚烯烃弹性体。
在一些变型实施方式中，弹性体组分具有低于-30℃的玻璃化转变温度。因此，将完整的胎面组合物与基础轮胎组合物混合以获得大于-20℃，例如-20至0℃的玻璃化转变温度。为了提高轮胎在环境温度高于约10℃的湿地牵引力，玻璃化转变温度需要高于-20℃。在一种改进实施方式中，弹性体组分具有根据ASTM D 395(22小时@80℃)测量的约5.0％至约35.0％的压缩形变。
在一种变型实施方式中，第一添加剂组分包括聚合物载体、增强填料、硅烷封端的液体聚丁二烯和一种或多种加工活化剂。有用的增强填料是二氧化硅。加工活化剂的实例包括但不限于硬脂酸、聚乙二醇及其组合。在一种改进实施方式中，聚合物载体是乙烯乙酸乙烯酯或乙烯乙酸乙烯酯共聚物。通常，乙烯乙酸乙烯酯共聚物具有约10～50摩尔％的乙酸乙烯酯含量。在一种改进实施方式中，乙烯乙酸乙烯酯共聚物具有至少5摩尔％、10摩尔％、15摩尔％、20摩尔％或25摩尔％的乙酸乙烯酯含量。在进一步的改进实施方式中，乙烯乙酸乙烯酯共聚物具有至多60摩尔％、50摩尔％、40摩尔％、35摩尔％或30摩尔％的乙酸乙烯酯含量。
在一种变型实施方式中，第二添加剂组分包括丁二烯橡胶、烃类树脂、任选的第二过氧化物、硫和一种或多种用于硫交联的促进剂。加工促进剂的实例包括但不限于N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二苯胍。
在一些变型实施方式中，胎面添加剂组合物允许双固化系统。在这种情况下，硫在基础组合物中的聚合物内形成硫桥。过氧化物的存在在胎面添加剂组合物中的聚合物和基础组合物中的聚合物中形成碳-碳键。
在胎面组合物的一些变型实施方式中，第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体的量为胎面添加剂组合物的总重量的约40～85重量％；直链非反应性聚二甲基硅氧烷的量为胎面添加剂组合物的总重量的约0.005～0.3重量％；聚合物载体的量为胎面添加剂组合物的总重量的约5～20重量％；增强填料的量为胎面添加剂组合物的总重量的约1～10重量％；硅烷封端的液体聚丁二烯的量为胎面添加剂组合物的总重量的约1～7重量％；丁二烯橡胶的量为胎面添加剂组合物的总重量的约2～15重量％；硫的量为胎面添加剂组合物的总重量的约0.1～2重量％。在进一步细化实施方式中，抗氧化剂的量为胎面添加剂组合物总重量的约0.001～0.3重量％。在又一种改进实施方式中，一种或多种加工活化剂的量为胎面添加剂组合物的总重量的约0.01～2重量％。在又一改进实施方式中，一种或多种促进剂的量为胎面添加剂组合物的总重量的约0.1～2重量％。在又一改进实施方式中，第一过氧化物引发剂以胎面添加剂组合物的总重量的约0.005～0.3重量％的量存在，并且第二过氧化物引发剂以胎面添加剂组合物的总重量的约0.5～7重量％的量存在。
在一种变型实施方式中，第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体和/或至少一种另外的硅烷接枝聚烯烃弹性体选自由硅烷接枝的乙烯/α-烯烃共聚物、硅烷接枝的烯烃嵌段共聚物及其组合所组成的组。
在其他改进实施方式中，第一硅烷接枝聚烯烃弹性体和/或至少一种另外的硅烷接枝聚烯烃弹性体选自硅烷接枝均聚物、硅烷接枝均聚物共混物、两种或更多种烯烃的硅烷接枝共聚物、两种或更多种烯烃共聚物的硅烷接枝共混物、以及与两种或更多种烯烃的共聚物共混的烯烃均聚物的组合。
在其他改进实施方式中，第一硅烷接枝聚烯烃弹性体和/或至少一种另外的硅烷接枝聚烯烃弹性体各自独立地是选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-丙烯、1-己烯、1-辛烯、C9-16烯烃及其组合的烯烃的硅烷接枝均聚物或硅烷接枝共聚物。
在另一改进实施方式中，第一硅烷接枝聚烯烃弹性体和/或至少一种另外的硅烷接枝聚烯烃弹性体各自独立地包括选自硅烷接枝的嵌段共聚物、硅烷接枝的乙烯丙烯二烯单体聚合物、硅烷接枝的乙烯辛烯共聚物、硅烷接枝的乙烯丁烯共聚物、硅烷接枝的乙烯α-烯烃共聚物、硅烷接枝的1-丁烯与乙烯的聚合物、硅烷接枝的聚丙烯均聚物、硅烷接枝的甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯聚合物、具有等规丙烯单元且乙烯无规分布的硅烷接枝的聚合物、硅烷接枝苯乙烯嵌段共聚物、硅烷接枝的苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯共聚物及其组合。
如上所述的，胎面添加剂组合物可以包含第一过氧化物引发剂和第二过氧化物引发剂。在一种改进实施方式中，第一和第二过氧化物引发剂可以独立地包括选自过氧化氢和有机过氧化物如烷基氢过氧化物、二烷基过氧化物和二酰基过氧化物的过氧化物。过氧化物的实例包括但不限于选自以下的有机过氧化物：二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化枯基、过氧化二枯基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3、1,3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯、正丁基-4,4-双(叔丁基过氧)戊酸酯、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯甲酸酯、碳酸叔丁基过氧化异丙酯、过苯甲酸叔丁酯、过氧化双(2-甲基苯甲酰基)、过氧化双(4-甲基苯甲酰基)、过辛酸叔丁酯、氢过氧化枯烯、过氧化甲乙酮、过氧化月桂基、过乙酸叔丁酯、过氧化二叔戊基、过氧化苯甲酸叔戊酯、l,l-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、α,α'-双(叔丁基过氧基)-1,3-二异丙基苯、α,α'-双(叔丁基过氧基)-1,4-二异丙基苯、2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷、2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧基)-己烷、2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔、过氧化2,4-二氯苯甲酰及其组合。
在另一实施方式中，胎面组合物包含聚丁二烯橡胶、天然橡胶、溶液苯乙烯-丁二烯橡胶、硫偶联剂和多种添加剂。所述偶联剂的实例是双(三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。所述添加剂选自由增强填料例如二氧化硅、炭黑、增塑剂、活化剂、促进剂、抗臭氧剂及其组合所组成的组。所述活化剂的实例包括硬脂酸和氧化锌。所述抗臭氧剂的实例是N-1,3-二甲基丁基-N'-苯基-对苯二胺、微晶石蜡共混物及其组合。
以下实施例说明本发明的各种实施方案。本领域技术人员将认识到在本发明的精神和权利要求的范围内的许多变化。
表1提供了轮胎胎面的示例性基础组合物。表2、3和4提供了使用上述胎面添加剂组合物的完整胎面组合物的实施例1-3。表5提供了实施例4，其是包含聚丁二烯橡胶、天然橡胶和溶液苯乙烯-丁二烯橡胶的实施例。应当理解的是，这些组合物可以用指定值的正负20％的值来配制。
表1.轮胎胎面的基础组合物
| 材料 | LRR1(PHR) | 种类 |
| 第一SSBR | 68.75 | 聚合物 |
| 第二SSBR | 50 | 聚合物 |
| 炭黑 | 5 | 填料 |
| 二氧化硅 | 77 | 填料 |
| 处理的蒸馏芳香族提取物(TDAE) | 8.9 | 增塑剂 |
| 双官能二硫有机硅烷 | 6.9 | 偶联剂 |
| 硬脂酸 | 1.5 | 活化剂 |
| 氧化锌 | 1.9 | 活化剂 |
| 微晶/石蜡共混物 | 2 | 石蜡，抗臭氧剂 |
| N-1,3-二甲基丁基-N'-苯基-对苯二胺 | 2 | 抗臭氧剂 |
| 硫 | 1.05 | 固化剂 |
| N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺 | 0.91 | 促进剂 |
| 二苯胍 | 1.05 | 促进剂 |
| 总量 | 226.96 |
表2.实施例1
表3.实施例2 1504-6040
表4.实施例3
表5.实施例4
| PHR | 种类 | |
| 聚丁二烯橡胶 | 45.00 | 聚合物 |
| 天然橡胶 | 40.00 | 聚合物 |
| SSBR | 20.62 | 聚合物 |
| 二氧化硅 | 47.00 | 填料 |
| 处理的蒸馏芳香族提取物(TDAE) | 6.88 | 增塑剂 |
| 双(三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物 | 3.76 | 偶联剂 |
| 硬脂酸 | 1.00 | 活化剂 |
| 氧化锌(80％活性) | 6.25 | 活化剂 |
| N-1,3-二甲基丁基-N'-苯基-对苯二胺 | 1.50 | 抗臭氧剂 |
| 石蜡 | 1.50 | 抗臭氧剂 |
| 硫(80％活性) | 1.96 | 固化剂 |
| N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺 | 1.54 | 促进剂 |
| 二苯胍 | 1.54 | 促进剂 |
| 总量 | 178.55 |
实施例1-4的物理性质总结于表6中。应当理解的是，表6中所示值的正
负20％的值可以通过在上述范围内调整配方来实现。
表6.实施例1-4的物理性质
图2A提供了弹性测试的结果。使用QMESYS有限公司的DIN回弹测试仪(DIN 53512和ISO 4662)测试各种化合物的回弹性。让仪器的锤子敲击样品(约6毫米厚度)约5次以消除内部缺陷；记录剩余命中的值。对每种组合物测试三个样品，并对它们的结果进行平均。连接到摆锤上的锤子敲击6毫米厚的样品并弹回，并以相对于下降高度的百分比来测量弹回的百分比。回弹越高，回弹性越高，滚动阻力越低。
图2B提供了Goodrich热积累实验的结果。图3A显示了由于高速重复压缩/松弛而产生的热量，以模拟轮胎胎面穿过接地面(模拟轮胎的运行)。ASTM D623(方法A)测试方法使圆柱形样品在受控条件下承受快速振荡的压应力。测量热量积累以及永久(压缩)形变。这些测试使用的条件为：基础温度：100℃(212°F)，行程长度：4.45毫米(0.175英寸)，静态负载：244.6N(55磅)，调节时间：20分钟。运行时间：25分钟和60分钟。温升越低对轮胎越好，并且与回弹性和滚动阻力成正比。测试后取样并测量永久变形，并且永久变形越低越好。
图3提供的条形图显示了在100℃老化72小时后的老化结果。添加本发明的添加剂改善了对照化合物的热老化性能，在热老化后具有更高的拉伸强度、最小的伸长率损失和最小的模量增益。这种热老化方面的改进将使轮胎在一段时间内保持一致的性能。
图4提供了总结实施例1-4与基础组合物1之间的比较的蜘蛛网图。总体来说，实施例1-4显示出更好的燃料经济性、冬季牵引、干路面驾驶性和DIN耐磨性。
虽然上面描述了示例性实施方式，但是这些实方式例并不旨在描述本发明的所有可能的形式。相反，说明书中使用的词语是描述性的词语而不是限制性的，并且应当理解的是，可以做出各种改变而不脱离本发明的精神和范围。另外，各种实施方式的特征可以组合以形成本发明的另外的实施方式。
Claims (22)
1.一种胎面添加剂组合物，其与用于轮胎胎面或坦克履带垫的基础组合物组合以实现低滚动阻力，所述胎面添加剂组合物包括：
弹性体组分，包括第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体和/或硅烷接枝的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯弹性体；
第一添加剂组分，包括：
聚合物载体；
增强填料；
硅烷封端的液态聚丁二烯；和
一种或多种加工活化剂；以及
第二添加剂组分，包括：
丁二烯橡胶；
烃类树脂；
硫；和
一种或多种促进剂。
2.根据权利要求1所述的胎面添加剂组合物，其中，第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体是硅烷接枝的烯烃嵌段共聚物。
3.根据权利要求2所述的胎面添加剂组合物，其中，所述硅烷接枝的烯烃嵌段共聚物的密度小于约0.9g/cm3。
4.根据权利要求2所述的胎面添加剂组合物，其中，所述弹性体组分的玻璃化转变温度小于-30℃。
5.根据权利要求2所述的胎面添加剂组合物，其中，所述硅烷接枝的烯烃嵌段共聚物的第一熔体指数小于约5。
6.根据权利要求1所述的胎面添加剂组合物，其中，所述弹性体组分包括至少一种另外的硅烷接枝的聚烯烃弹性体。
7.根据权利要求6所述的胎面添加剂组合物，其中，第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体和/或至少一种另外的硅烷接枝的聚烯烃弹性体选自硅烷接枝的乙烯/α-烯烃共聚物、硅烷接枝的烯烃嵌段共聚物以及它们的组合所组成的组。
8.根据权利要求6所述的胎面添加剂组合物，其中，第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体和/或至少一种另外的硅烷接枝的聚烯烃弹性体选自硅烷接枝的烯烃均聚物、硅烷接枝的均聚物共混物、两种或更多种烯烃的共聚物、两种或更多种烯烃共聚物的硅烷接枝共混物、以及硅烷接枝烯烃均聚物与两种或更多种烯烃的共聚物共混的组合。
9.根据权利要求6所述的胎面添加剂组合物，其中，第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体和/或至少一种另外的硅烷接枝的聚烯烃弹性体包括选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-丙烯、1-己烯、1-辛烯、C9-16烯烃以及它们的组合中的烯烃的硅烷接枝共聚物。
10.根据权利要求6所述的胎面添加剂组合物，其中，第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体和/或至少一种另外的硅烷接枝的聚烯烃弹性体包括选自以下所组成的组中的硅烷接枝聚合物：硅烷接枝的嵌段共聚物、硅烷接枝的乙烯丙烯二烯单体聚合物、硅烷接枝的乙烯辛烯共聚物、硅烷接枝的乙烯丁烯共聚物、硅烷接枝的乙烯α-烯烃共聚物、硅烷接枝的1-丁烯与乙烯的聚合物、聚丙烯均聚物、硅烷接枝的甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯聚合物、具有乙烯无规分布的全同立构丙烯单元的硅烷接枝聚合物、苯乙烯嵌段共聚物、硅烷接枝的苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯共聚物以及它们的组合。
11.根据权利要求1所述的胎面添加剂组合物，其中，硅烷接枝的聚烯烃弹性体由包含聚烯烃和具有下式的硅烷交联剂的共混物来形成：
并且R1、R2和R3各自独立地是H或C1-8烷基。
12.根据权利要求11所述的胎面添加剂组合物，其中，R1、R2和R3各自是甲基、乙基、丙基或丁基。
13.根据权利要求1所述的胎面添加剂组合物，其中：
第一硅烷接枝的聚烯烃弹性体的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约40～85重量％；
直链非反应性聚二甲基硅氧烷的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约0.005～0.3重量％；
所述聚合物载体的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约5～20重量％；
所述增强填料的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约1～10重量％；
所述丁二烯橡胶的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约2～15重量％；并且
硫的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约0.1～2重量％。
14.根据权利要求13所述的胎面添加剂组合物，其中，抗氧化剂的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约0.001～0.3重量％。
15.根据权利要求13所述的胎面添加剂组合物，其中，所述一种或多种加工活化剂的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约0.01～2重量％。
16.根据权利要求13所述的胎面添加剂组合物，其中，一种或多种促进剂的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约0.1～2重量％。
17.根据权利要求11所述的胎面添加剂组合物，其中，弹性体组分反应共混物包括第一过氧化物引发剂，并且第二添加剂组分包括第二过氧化物引发剂。
18.根据权利要求17所述的胎面添加剂组合物，其中，第一过氧化物引发剂和第二过氧化物引发剂各自独立地是有机过氧化物。
19.根据权利要求17所述的胎面添加剂组合物，其中，第一过氧化物引发剂的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约0.005～0.3重量％，并且第二过氧化物引发剂的量为所述胎面添加剂组合物的总重量的约0.5～7重量％。
20.一种用于形成轮胎胎面的轮胎胎面组合物，包括根据权利要求1至19中任一项所述的胎面添加剂组合物和用于轮胎胎面的基础组合物。
21.根据权利要求20所述的轮胎胎面组合物，其中，所述轮胎胎面组合物包含约30～63重量％的基础组合物和约70～37重量％的所述胎面添加剂组合物。
22.一种轮胎胎面，其通过将权利要求20所述的轮胎胎面组合物形成轮胎胎面，然后固化该轮胎胎面组合物来制备。
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